一種流化催化裂化催化劑的再生方法及其裝置的製作方法

2023-05-07 17:05:16 1

專利名稱：一種流化催化裂化催化劑的再生方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於催化裂化領域，特別涉及重油和/或渣油流化催化裂化含碳催化劑燒
焦再生技術。更具體地說，本發明涉及在重油和/或渣油反應過程中的待生催化劑因結焦 致使催化劑活性嚴重下降，必須送至再生器中，在高溫下導入含氧氣體，將絕大部分焦燒 去，以恢復催化劑的活性。
背景技術：
流化床催化裂化裝置是最重要的石油化工加工工藝過程之一，目的是從重質油中 製取高質量的汽油和做為石油化工原料的液化石油氣。 近來，由於原油價格上漲，原油本身趨重等因素，煉油廠商為追求更高的經濟效 益，因而更多地轉向加工或摻煉常壓和/或減壓渣油。以便在消耗同樣多原油的條件下， 生產出更多的輕質液體油品。但是，在重油和/或渣油中，殘炭值和有害金屬含量較高，在 反應過程中，催化劑將沉積大量的焦炭，致使催化劑活性嚴重下降，為此必須在催化劑的再 生過程中將沉積的焦炭燒去，以恢復其活性。由於催化劑的內表面積極大，再生催化劑殘餘 的炭量，對恢復催化劑的活性及選擇性影響很大，特別是對分子篩型催化劑就更為顯著。為 此，對催化劑的再生效果提出了更高的要求。 為了將待生催化劑上的焦炭燒減至工藝所要求的程度，為了在高溫燒焦再生過程 中避免或減少催化劑的水熱失活，以充分恢復催化劑的活性，國內外的各專利商開發多種 經濟合理的，能滿足上述要求的再生方法。 採用分段再生的方法，可以有效地降低再生過程中催化劑藏量和改善催化劑再生 效果。USP3， 494， 858與USP3， 563， 911是這方面典型的例子。其中，前者屬於兩段逆流再生 工藝。而後者是將待生催化劑順序通過兩個流化床。在第一密相流化床，用第一段再生含 氧氣體進行部分再生，在第二密相流化床內與第二段再生含氧氣體進行接觸，以完成全部 再生過程。 上述的專利技術，待生催化劑順序通過兩個流化床完成全部的再生過程。無論兩 段流化床並聯布置(USP3，563，911)或同軸式布置(USP3，494，911)，由於公用一個稀相沉 降分離段，結構上屬於單器兩段再生型。上述的各種兩段再生技術中，兩段再生採用的是低 線速返混流化床。在高溫條件下，催化劑再生的燒焦過程主要受氧氣傳質速率的控制，氣一 固接觸效率低，使兩段再生技術的總體效能不能得到應有的發揮。 USP3， 844， 973的催化劑再生過程是在第一密相床和稀相輸送管中完成的。待生催 化劑首先在第一密相床內再生，催化劑經部分再生後，進入稀相輸送管繼續燒掉殘留炭，再 生煙氣中氧濃度保持在較高的水平。再生催化劑最後進入第二密相流化床。第二密相流化 床不具有燒焦功能，這種再生技術基本上屬於單段再生過程。但是，由於該專利在第一密相 流化床採用的是高溫、高氧含量以及高線速的快速輸送型流化床，大大加快了催化劑的再 生速度。該專利在其後的改進技術中，如USP4， 371， 453及USP4， 387， 043，第二密相床從汽 提段變成為沉降段，由於結構設計的限制，儘管第二密相床不具有燒焦功能，卻有一個不小的催化劑藏量而沒有得到合理的利用。 中國專利97121795. 5採用兩段快速流化床再生操作，二段再生在上部， 一段再生 在下部。將含焦炭催化劑首先在催化劑第一流化床，進行燒焦反應；然後部分再生的催化劑 和含氧煙氣一起並流向上穿過分布器，進入催化劑第二流化床，繼續進行燒焦反應。為提高 第一流化床的溫度， 一部分高溫再生催化劑返回第一流化床，煙氣進入煙氣能量回收系統。 由於第一段再生含氧煙氣做為第二段再生氣，即再生氣體串聯，簡化了再生設備和工藝流 程，第一段再生煙氣熱量得到了充分利用。但是，由於再生系統中催化劑藏量太少，抗波動 抗幹擾的能力差，無法實現正常控制，因此工業裝置極少採用。 中國專利97121795. 5重疊布置兩個再生器， 一段再生在上部，二段再生在下部； 兩個再生器之間用低壓降分布板連為一體，第二再生器煙氣通過低壓降分布板進入第一再 生器，以確保第一再生器密相床流化。由於重疊式布置兩段再生，且一段再生在上部，二段 再生在下部，兩段之間採用低壓降分布板連接，有利於充分利用二段再生含一定量過剩氧 的煙氣，因而可節約含氧氣體用量。但是，由於一段再生在上部，二段再生在下部，反應沉降 器和再生器均需要較高的標高，因此工業裝置投資很大。

發明內容
本發明的目的是在現有流化床催化裂化催化劑的再生方法的基礎上，提出一種二
段再生為逆流燒焦的兩段串聯再生的再生方法及其裝置，提高燒焦效率，且具有運轉可靠， 調節靈活，減少含氧氣體用量，節約能源，結構緊湊，減少佔地，節省投資的特點。 本發明的流化催化裂化催化劑的再生方法及其裝置，包括1)含焦炭的顆粒催化 劑首先在催化劑第一流化床(一段再生)中，在焦炭的氧化條件下，進行燒焦反應；2)來自 第一流化床(一段再生)部分再生的催化劑和煙氣一起並流向上經過燒焦輸送管進入催化 劑分配器；3)來自所述的催化劑分配器的部分再生催化劑均勻進入催化劑第二流化床(二 段再生)的上部，催化劑自上而下，含氧氣體自下而上逆流接觸，繼續進行燒焦反應，4)第 二流化床(二段再生)再生煙氣分離攜帶的催化劑後經再生煙氣管道，進入煙氣能量回收 系統，5) —部分高溫再生催化劑由所述的第二流化床(二段再生)經高溫催化劑循環管返 回或不返回所述的第一流化床(一段再生)。 所述的含焦炭的催化劑為是任何碳含量的催化劑或接觸劑或焦粒；進入所述的第 一流化床的催化劑是來自1個、2個或多個沉降器汽提段的待生催化劑或它們的混合物，2 個或多個沉降器汽提段的待生催化劑混合後進入或分別單獨進入；或者是燒焦再生後的任 何碳含量的再生催化劑或不完全再生催化劑包括再生催化劑、半再生催化劑等或它們的混 合物。 根據工藝需要，所述的燒焦輸送管可以是1個、2個或多個，可以部分或全部設置 在第一流化床(一段再生)或/和第二流化床(二段再生)內部或/和外部，可以重疊(同 軸)式布置，也可以並列式布置。 根據工藝需要，所述的催化劑循環管可以是1個、2個或多個，可以部分或全部設 置在所述的第一流化床(一段再生)或/和第二流化床(二段再生)的內部或/和外部， 可以重疊(同軸)式布置，也可以並列式布置。 根據工藝需要，所述的一段再生和燒焦輸送管可以採用相同直徑，也可以採用不
4同直徑。 所述的第一流化床( 一段再生)也可以不設，由燒焦輸送管和第二流化床(二段
再生)組成二段再生，可以重疊(同軸)式布置，也可以並列式布置。 根據工藝需要，二段再生可以採用完全再生，也可以採用不完全再生。 所述的催化劑分配器可以採用工業上常用的各種催化劑分配器。 根據工藝需要，對於較小的裝置，所述的催化劑分配器也可以不設。 本發明的再生裝置的第二流化床(二段再生)再生的密相床和稀相是相同直徑，
或/和是不同直徑。第二流化床的密相床是錐體或圓臺體；或/和是與稀相直徑相同的圓
柱體；或/和是與稀相不同直徑的兩個圓柱體，所述的兩個圓柱體用錐體或圓臺體過渡。 所述的第一流化床( 一段再生)和第二流化床(二段再生)可以重疊(同軸)式
布置，也可以並列式布置。所述的第一流化床(一段再生)可以是各種形式的流化床，如燒
焦罐、燒焦管等。本領域普通技術人員對其具體結構、連接型式、操作和控制過程非常清楚，
不構成對本發明構思的任何具體實施方式
的限制。 進入本發明的第一流化床的催化劑可以是來自1個、2個或多個沉降器汽提段的 待生催化劑或它們的混合物，2個或多個沉降器汽提段的待生催化劑可以混合後進入，也可 以分別單獨進入；也可以是燒焦再生後的任何碳含量的再生催化劑或不完全再生催化劑包 括再生催化劑、半再生催化劑等或它們的混合物。 所述再生催化劑是指完全再生的再生催化劑或兩段再生後的二段再生催化劑；半
再生催化劑是指不完全再生的再生催化劑或兩段再生的一段再生催化劑。 本發明的方法及其裝置還可用於其它氣固流態化反應燒焦過程包括渣油預處理、
甲醇制乙烯、流化焦化、靈活焦化等。所述的含焦炭的顆粒催化劑可以是任何碳含量的催化
劑或接觸劑或焦粒。 在再生器內熱量過剩時，為維持反應再生系統熱平衡，還可以設置內或/和外取 熱器，以便有效地控制催化劑再生過程和反應過程對溫度的要求。 本發明的再生方法及其裝置的操作條件如下所述的第一流化床的氣體表觀速 度0. 3 10m/s，催化劑床層溫度630 800°C ;所述的燒焦輸送管的氣體表觀速度 0. 3 30m/s，催化劑床層溫度630 800°C ;所述的第二流化床氣體表觀線速度0. 1 3. Om/s，催化劑床層溫度630 800°C 。 本發明的再生方法及其裝置的操作條件優選為所述的第一流化床的氣體表觀速 度0. 5 5m/s，催化劑床層溫度650-750°C ;所述的燒焦輸送管的氣體表觀速度2 15m/ s，催化劑床層溫度680-750°C ;所述的第二流化床氣體表觀線速度0. 5 2. Om/s，催化劑床 層溫度:650 750°C。 本發明的方法及其裝置可應用於各種反應再生型式(如同軸式、並列式等)的流 化催化裂化裝置；還可用於其它氣固流態化反應燒焦過程，包括渣油預處理、甲醇制乙烯、 流化焦化、靈活焦化等。所述的含焦炭的顆粒催化劑可以是任何碳含量的催化劑或接觸劑 或焦粒。 本發明的方法及其裝置可以單獨使用；也可以將兩個本發明的再生裝置組合使 用，可以重疊(同軸)式布置，也可以並列式布置。 本發明的方法及其裝置還可以與其他形式的催化劑再生方法及其設備組合使用，如作為第二再生器等，可以重疊(同軸)式布置，也可以並列式布置。本發明的再生裝置組 合使用或與其他形式的催化劑再生設備組合使用時，可以採用煙氣分流流程，分別設置煙 氣催化劑分離系統，分別設置或共用煙氣能量回收系統。本發明的方法及其裝置還可以設 置各種結構形式的內或/和外取熱器或再生劑冷卻器(如上流式、下流式、氣控式、返混式 等)。本領域普通技術人員對其具體結構、連接型式、操作和控制過程非常清楚，不構成對本 發明構思的任何具體實施方式
的限制。
本發明的技術特徵是 1、本發明為二段逆流燒焦的兩段串聯再生操作。因此，本發明再生技術同時具有 逆流燒焦和快速流化床再生技術的特點。二段再生逆流燒焦可以減輕高溫下催化劑的水熱 失活。 2、一段再生煙氣與二段再生煙氣共用同一個旋風分離系統和煙氣能量回收系統， 簡化了再生設備和工藝流程，一段再生煙氣熱量得到了充分利用。此時只需一條煙道及附 屬的滑閥或蝶閥，結構簡單，控制方便。 3、由於嚴格控制一段再生的過剩氧含量，再生煙氣在再生器稀相和煙道無後燃現 象發生，可確保第三級旋風分離器和煙機長周期安全生產和獲得最大的回收功率。
4、與重疊式布置兩段再生(一段再生在上部，二段再生在下部)相比，反應沉降器 和再生器的標高可以降低約20米。 5、由於含焦碳催化劑催化劑輸送線路阻力小， 因而可降低含氧再生氣體用量和壓 力，可節約動力消耗約20%左右，從而降低生產費用。 6、採用煙氣分流流程，分別設置煙氣催化劑分離系統，分別設置或共用煙氣能量 回收系統。 7、與現有兩段再生技術相比，由於降低反應沉降器和再生器的標高，簡化了再生 器的結構及再生工藝流程，減少了設備，約可節省投資15_30%左右。


附圖1-4 :為本發明的流化催化裂化催化劑的再生方法及其裝置的典型示意圖。
下面結合附圖詳細說明本發明的內容，附圖是為了說明本發明而繪製的，不構成 對本發明構思的任何具體實施方式
的限制。 附圖1 :為本發明的一段快速床再生(燒焦罐)的典型示意圖(並列式反應再生 系統)。 如圖1所示的本發明的再生方法及其裝置，採用重疊(同軸)式布置的兩段再生 系統，兩段再生系統也可以並列式布置，包括兩個流化床再生器，兩段再生只有一條煙道4 及附屬的滑閥或蝶閥。燒焦輸送管7還可以部分或全部設置在兩個流化床再生器的外部或 內部。 催化劑再生過程需要的含氧再生氣體由主風管道8進入，經主風分布管(或分布 板)9，進入第一流化床6入口 ，與經催化劑輸送管道1進入的含焦碳催化劑和經催化劑循環 管道5進入的高溫再生催化劑混和。在第一流化床內，含焦碳待生催化劑經氧化後，可除掉 部分焦炭量，再生過程中產生的含氧煙氣中，含有C02、H20、02及微量CO，同時放出大量的熱 量，這是維持第一流化床內溫度的主要熱源之一。
含氧再生氣體攜帶催化劑的流動方向為自下而上經過燒焦輸送管7進入催化劑 分配器10 ;將所述的部分再生催化劑均勻進入催化劑第二流化床12( 二段再生)密相床2 的上部，催化劑自上而下，含氧氣體自下而上逆流接觸，繼續進行燒焦反應。第二流化床催 化劑再生過程需要的含氧再生氣體由主風管道3進入，經主風分布管(或分布板)16，進入 再生器的第二流化床密相床2的底部。 在第二流化床上方，可設置有常規的稀相沉降段及旋風分離器(未畫出)，回收被 煙氣攜帶出第二流化床12密相床2的部分催化劑，經旋風分離器料腿(未畫出)，返回第二 流化床密相床2。 在第二流化床內安裝再生催化劑抽出設施(未畫出)，引導並輸送再生催化劑經 再生催化劑輸送管15到反應器。在第二流化床引出一部分高溫再生催化劑由催化劑循環 管道5返回所述的第一流化床，以提高第一流化床起始再生溫度、提高流化床抗幹擾能力。 再生煙氣經再生煙氣管道4進入煙氣能量回收系統。 根據工藝需要，進入第一流化床6的催化劑溫度較高時，催化劑循環管道5也可以 不設。 催化劑再生過程中所需的含氧氣體，通常是經過壓縮的廉價空氣。 在催化劑中還可以加入促進C0氧化轉化成C02的助燃劑。它不僅可以提高再生
過程的熱能利用率，還可有效地減輕再生煙氣中C0對大氣的汙染。 當再生過程中燒焦放出的熱量大於反應所需要的熱量時，還可以設置內或/和外 取熱器，以便有效地控制催化劑再生過程和反應過程對溫度的要求。 上述再生裝置的操作條件為第一流化床的氣體表觀速度0. 3 10m/s，催化 劑床層溫度630 800°C ;燒焦輸送管的氣體表觀速度0. 3 30m/s，催化劑床層溫度 630 800°C ;第二流化床氣體表觀線速度0. 1 3. Om/s，催化劑床層溫度630 800°C 。
優選為第一流化床的氣體表觀速度0. 5 5m/s，催化劑床層溫度650_75(TC ;燒 焦輸送管的氣體表觀速度2 15m/s，催化劑床層溫度680-750°C ;第二流化床氣體表觀線 速度0. 5 2. Om/s，催化劑床層溫度:650 750°C 。 進入上述再生裝置第一流化床的催化劑可以是來自1個、2個或多個沉降器汽提 段的待生催化劑或它們的混合物，2個或多個沉降器汽提段的待生催化劑可以混合後進入， 也可以分別單獨進入；也可以是燒焦再生後的任何碳含量的再生催化劑或不完全再生催化 劑包括再生催化劑、半再生催化劑等或它們的混合物。 附圖2 :為本發明的一段快速床再生(燒焦輸送管)的典型示意圖(並列式反應 再生系統)。 如圖2所示的本發明的再生方法及其裝置，採用重疊(同軸)式兩段再生系統，包 括燒焦輸送管7和流化床再生器12，兩段再生只有一條煙道4及附屬的滑閥或蝶閥。燒焦 輸送管7還可以部分或全部設置在兩個流化床再生器的外部或內部。 催化劑再生過程需要的含氧再生氣體由主風管道8進入，經主風分布管(未畫 出)，進入燒焦輸送管7入口 ，與經催化劑輸送管道1進入的含焦碳催化劑和經催化劑循環 管道5進入的 溫再生催化劑混和。在燒焦輸送管7內，含焦碳待生催化劑經氧化後，可除 掉部分焦炭量，再生過程中產生的含氧煙氣中，含有C02、H20、02及微量C0，同時放出大量的
含氧再生氣體攜帶催化劑的流動方向為自下而上經過燒焦輸送管7進入催化劑 分配器10 ;將所述的部分再生催化劑均勻進入催化劑第二流化床12( 二段再生)密相床2 的上部，催化劑自上而下，含氧氣體自下而上逆流接觸，繼續進行燒焦反應。第二流化床催 化劑再生過程需要的含氧再生氣體由主風管道3進入，經主風分布管(或分布板)16，進入 再生器的第二流化床密相床2的底部。 在第二流化床上方，可設置有常規的稀相沉降段及旋風分離器(未畫出)，回收被 煙氣攜帶出第二流化床12密相床2的部分催化劑，經旋風分離器料腿(未畫出)，返回第二 流化床密相床2。 在第二流化床內安裝再生催化劑抽出鬥(未畫出)，引導並輸送再生催化劑經再 生催化劑輸送管15到反應器。在第二流化床引出一部分高溫再生催化劑由催化劑循環管 道5返回所述的第一流化床，以提高第一流化床起始再生溫度、提高流化床抗幹擾能力。再 生煙氣經再生煙氣管道4進入煙氣能量回收系統。 根據工藝需要，進入第一流化床6的催化劑溫度較高時，催化劑循環管道5也可以 不設。 催化劑再生過程中所需的含氧氣體，通常是經過壓縮的廉價空氣。 在催化劑中還可以加入促進C0氧化轉化成C02的助燃劑。它不僅可以提高再生
過程的熱能利用率，還可有效地減輕再生煙氣中C0對大氣的汙染。 當再生過程中燒焦放出的熱量大於反應所需要的熱量時，還可以設置內或/和外 取熱器，以便有效地控制催化劑再生過程和反應過程對溫度的要求。 上述再生裝置的操作條件為燒焦輸送管的氣體表觀速度0. 3 30m/s，催化劑 床層溫度630 800°C ;第二流化床氣體表觀線速度0. 1 3. Om/s，催化劑床層溫度 630 800°C。 優選為燒焦輸送管的氣體表觀速度2 15m/s，催化劑床層溫度680_75(TC ;第二
流化床氣體表觀線速度0. 5 2. Om/s，催化劑床層溫度650 750°C 。 進入上述再生裝置第一流化床的催化劑可以是來自1個、2個或多個沉降器汽提
段的待生催化劑或它們的混合物，2個或多個沉降器汽提段的待生催化劑可以混合後進入，
也可以分別單獨進入；也可以是燒焦再生後的任何碳含量的再生催化劑或不完全再生催化
劑包括再生催化劑、半再生催化劑等或它們的混合物。 附圖3 :為本發明的一段快速床再生(燒焦罐)的典型示意圖(同軸式反應再生 系統)。 如圖3所示的本發明的再生方法及其裝置，採用重疊式兩段再生系統，包括重疊 布置的兩個流化床再生器，再生方法的流程順序為第一流化床6在下部，第二流化床12在 上部，兩段再生只有一條煙道4及附屬的滑閥或蝶閥。兩個流化床再生器與沉降器18同軸 布置，沉降器18帶有反應油氣管道20和汽提段19。第一流化床6也可以並列設置在同軸 式反應(第二)再生器的一側，燒焦輸送管7還可以部分或全部設置在兩個流化床再生器 的外部或內部。 催化劑再生過程需要的含氧再生氣體由主風管道8進入，經主風分布管(或分布 板)9，進入第一流化床6入口 ，與經催化劑輸送管道(待生立管)1進入的含焦碳催化劑和 經催化劑循環管道5進入的高溫再生催化劑混和。在第一流化床內，含焦碳待生催化劑經氧化後，可除掉部分焦炭量，再生過程中產生的含氧煙氣中，含有C02、 H20、 02及微量C0，同 時放出大量的熱量，這是維持第一流化床內溫度的主要熱源之一。 含氧再生氣體攜帶催化劑的流動方向為自下而上經過燒焦輸送管7進入催化劑 分配器10 ;將所述的部分再生催化劑均勻進入催化劑第二流化床12( 二段再生)密相床2 的上部，催化劑自上而下，含氧氣體自下而上逆流接觸，繼續進行燒焦反應。第二流化床催 化劑再生過程需要的含氧再生氣體由主風管道3進入，經主風分布管(或分布板)16，進入 再生器的第二流化床密相床2的底部。 在第二流化床上方，可設置有常規的稀相沉降段及旋風分離器(未畫出)，回收被 煙氣攜帶出第二流化床12密相床2的部分催化劑，經旋風分離器料腿(未畫出)，返回第二 流化床密相床2。 在第二流化床內安裝再生催化劑抽出設施(未畫出)，引導並輸送再生催化劑經 再生催化劑輸送管15到反應器。在第二流化床引出一部分高溫再生催化劑由催化劑循環 管道5返回所述的第一流化床，以提高第一流化床起始再生溫度、提高流化床抗幹擾能力。 再生煙氣經再生煙氣管道4進入煙氣能量回收系統。 根據工藝需要，進入第一流化床6的催化劑溫度較高時，催化劑循環管道5也可以 不設。 催化劑再生過程中所需的含氧氣體，通常是經過壓縮的廉價空氣。 在催化劑中還可以加入促進CO氧化轉化成C02的助燃劑。它不僅可以提高再生
過程的熱能利用率，還可有效地減輕再生煙氣中C0對大氣的汙染。 當再生過程中燒焦放出的熱量大於反應所需要的熱量時，還可以設置內或/和外 取熱器，以便有效地控制催化劑再生過程和反應過程對溫度的要求。 上述再生裝置的操作條件為第一流化床的氣體表觀速度0. 3 10m/s，催化 劑床層溫度630 800°C ;燒焦輸送管的氣體表觀速度0. 3 30m/s，催化劑床層溫度 630 800°C ;第二流化床氣體表觀線速度0. 1 3. Om/s，催化劑床層溫度630 800°C 。
優選為第一流化床的氣體表觀速度0. 5 5m/s，催化劑床層溫度650_75(TC ;燒 焦輸送管的氣體表觀速度2 15m/s，催化劑床層溫度680-750°C ;第二流化床氣體表觀線 速度0. 5 2. Om/s，催化劑床層溫度:650 750°C 。 進入上述再生裝置第一流化床的催化劑可以是來自來自l個、2個或多個沉降器
汽提段的待生催化劑或它們的混合物，2個或多個沉降器汽提段的待生催化劑可以混合後
進入，也可以分別單獨進入；也可以是燒焦再生後的任何碳含量的再生催化劑或不完全再
生催化劑包括再生催化劑、半再生催化劑等或它們的混合物。 附圖4、5 :為本發明的兩段逆流組合再生的典型示意圖(煙氣分流)。 如圖4所示的本發明的再生方法及其裝置，採用重疊式兩段再生系統，包括重疊
布置的兩個流化床再生器，燒焦輸送管7全部設置在兩個流化床再生器的內部。再生方法
的流程順序為第一流化床6在下部，第二流化床12在上部，兩段再生分設煙道4、 19及附屬
的滑閥或蝶閥。 附圖5為並列布置，第一流化床再生器6與第二流化床再生器12高低並列布置。 燒焦輸送管7全部設置在兩個流化床再生器的外部。 催化劑再生過程需要的含氧再生氣體由主風管道8進入，經主風分布管(或分布板)9，進入第一流化床6底部。經催化劑輸送管道1進入的含焦碳催化劑進入催化劑分配 器18，將所述的含焦碳催化劑均勻進入催化劑第一流化床20( —段再生)密相床17的上 部。催化劑自上而下，含氧氣體自下而上逆流接觸，進行燒焦反應。在第一流化床內，含焦 碳待生催化劑經氧化後，可除掉部分焦炭量，再生過程中產生的含氧煙氣中，含有C02、 H20、 02及微量C0，同時放出大量的熱量，這是維持第一流化床內溫度的主要熱源。
在第一流化床上方，設置有常規的稀相沉降段及旋風分離器(未畫出)，回收被煙 氣攜帶出第一流化床20密相床17的部分催化劑，經旋風分離器料腿(未畫出)，返回第二 流化床密相床2。再生煙氣經再生煙氣管道19進入煙氣能量回收系統。
將所述第一流化床的部分再生催化劑用提升介質16 (通常為空氣，圖4未畫出) 自下而上經過燒焦輸送管7進入催化劑分配器10 ;將所述的部分再生催化劑均勻進入催化 劑第二流化床12 ( 二段再生)密相床2的上部，催化劑自上而下，含氧氣體自下而上逆流接 觸，繼續進行燒焦反應。第二流化床催化劑再生過程需要的含氧再生氣體由主風管道3進 入，經主風分布管(或分布板)16，進入再生器的第二流化床密相床2的底部。
在第二流化床上方，設置有常規的稀相沉降段及旋風分離器(未畫出)，回收被煙 氣攜帶出第二流化床12密相床2的部分催化劑，經旋風分離器料腿(未畫出)，返回第二流 化床密相床2。再生煙氣經再生煙氣管道4進入煙氣能量回收系統。 在第二流化床內安裝再生催化劑抽出設施(未畫出)，引導並輸送再生催化劑經 再生催化劑輸送管15到反應器。 催化劑再生過程中所需的含氧氣體，通常是經過壓縮的廉價空氣。 在催化劑中還可以加入促進C0氧化轉化成C02的助燃劑。它不僅可以提高再生
過程的熱能利用率，還可有效地減輕再生煙氣中C0對大氣的汙染。 當再生過程中燒焦放出的熱量大於反應所需要的熱量時，還可以設置內或/和外 取熱器，以便有效地控制催化劑再生過程和反應過程對溫度的要求。 上述再生裝置的操作條件為第一流化床的氣體表觀速度0. 3 10m/s，催化 劑床層溫度630 800°C ;燒焦輸送管的氣體表觀速度0. 3 30m/s，催化劑床層溫度 630 800°C ;第二流化床氣體表觀線速度0. 1 3. Om/s，催化劑床層溫度630 800°C 。
優選為第一流化床的氣體表觀速度0. 5 5m/s，催化劑床層溫度650_75(TC ;燒 焦輸送管的氣體表觀速度2 15m/s，催化劑床層溫度680-750°C ;第二流化床氣體表觀線 速度0. 5 2. Om/s，催化劑床層溫度:650 750°C 。 進入上述再生裝置第一流化床的催化劑可以是來自1個、2個或多個沉降器汽提 段的待生催化劑或它們的混合物，2個或多個沉降器汽提段的待生催化劑可以混合後進入， 也可以分別單獨進入；也可以是燒焦再生後的任何碳含量的再生催化劑或不完全再生催化 劑包括再生催化劑、半再生催化劑等或它們的混合物。
實例1 在處理量1. 0Mt/a提升管催化裂化裝置上，按照本發明提出的再生方法，對催化 劑進行再生。反應部分原料油為減壓餾分油與減壓渣油的混合油(重量比80 : 20)，混合 油比重0. 875，康氏殘炭值 2. 0%。 採用如圖1所示的本發明的重疊式兩段再生系統，包括重疊布置的兩個流化床再 生器，再生方法的流程順序為第一流化床6在下部，第二流化床12在上部，兩段再生只有一
10催化劑再生部分主要操作條件及結果，列入表1。 表1催化劑再生部分主要操作條件及結果
項目單位本發明備註
再生壓力MPa (絕)0. 32
第一流化床溫度。c700
第二流化床溫度。c725
第一流化床氣體表觀 線速m/ s2. 60
第二流化床氣體表觀 線速m/ s1. 05
再生器總燒焦量kg/h7150
再生器催化劑藏量t88. 0
再生催化劑含炭率0. 02
待生催化劑含炭率1. 32
條煙道c

權利要求
一種流化催化裂化催化劑的再生方法，其特徵在於1)含焦炭的催化劑首先在催化劑第一流化床中，在焦炭的氧化條件下，進行燒焦反應；2)來自第一流化床部分再生的催化劑和煙氣一起並流向上經過燒焦輸送管進入催化劑分配器；3)來自所述的催化劑分配器的部分再生催化劑均勻進入催化劑第二流化床的上部，催化劑自上而下，含氧氣體自下而上逆流接觸，繼續進行燒焦反應，4)第二流化床再生煙氣分離攜帶的催化劑後經再生煙氣管道，進入煙氣能量回收系統，5)一部分高溫再生催化劑由所述的第二流化床返回或不返回所述的第一流化床；所述的含焦炭的催化劑為是任何碳含量的催化劑或接觸劑或焦粒；進入所述的第一流化床的催化劑是來自1個、2個或多個沉降器汽提段的待生催化劑或它們的混合物，2個或多個沉降器汽提段的待生催化劑混合後進入或分別單獨進入；或者是燒焦再生後的任何碳含量的再生催化劑或不完全再生催化劑包括再生催化劑、半再生催化劑等或它們的混合物。
2. 如權利要求1所述的一種流化催化裂化催化劑的再生方法，其特徵在於第二流化床 的再生的密相床和稀相是相同直徑，或/和是不同直徑；第二流化床的密相床是錐體或圓 臺體，或/和是與稀相直徑相同的圓柱體，或/和是與稀相不同直徑的兩個圓柱體，所述的 兩個圓柱體用錐體或圓臺體過渡。
3. 按照權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的第一流化床的氣體表觀速度為 0. 3 10m/s，催化劑床層溫度為630 800°C ;所述的燒焦輸送管的氣體表觀速度為0. 3 30m/s，催化劑床層溫度為630 800°C ;所述的第二流化床氣體表觀線速度為0. 1 3. 0m/ s，催化劑床層溫度為630 800°C。
4. 按照權利要求3所述的方法，其特徵在於所述的第一流化床的氣體表觀速度為 0. 5 5m/s，催化劑床層溫度為650-75(TC;所述的燒焦輸送管的氣體表觀速度為2 15m/ s，催化劑床層溫度為680-75(TC;所述的第二流化床氣體表觀線速度為0. 5 2. Om/s，催化 劑床層溫度為650 750°C 。
5. 按照權利要求l-4所述的方法，其特徵在於單獨使用；或者將兩個再生裝置組合使 用，或者與其他形式的催化劑再生設備組合使用，包括作為第二再生器，採用煙氣分流流程 分別設置煙氣催化劑分離系統，或者分別設置或共用煙氣能量回收系統。
6. 按照權利要求l-4所述的方法，其特徵在於應用於各種反應再生形式，包括同軸式 或並列式的流化催化裂化裝置；或者用於其它氣固流態化反應燒焦過程包括渣油預處理、 甲醇制乙烯、流化焦化或靈活焦化。
7. 權利要求l-4所述方法採用的催化劑再生裝置。
全文摘要
本發明在現有流化床催化裂化催化劑的再生方法的基礎上，提出一種二段再生為逆流燒焦的兩段串聯再生的再生方法及其裝置，提高燒焦效率，且具有運轉可靠，調節靈活，減少含氧氣體用量，節約能源，結構緊湊，減少佔地，節省投資的特點。本發明的再生方法及其裝置應用廣泛，可用於各種流化催化裂化過程包括重油催化裂化、蠟油催化裂化、汽油催化轉化改質等，也可用於其它氣固反應過程包括渣油預處理、甲醇制乙烯、流化焦化、靈活焦化等。
文檔編號B01J38/00GK101745435SQ20081018315
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月12日 優先權日2008年12月12日
發明者李群柱, 李莉 申請人:李群柱